多颗粒磁铁矿的微磁学模拟与应用研究

摘要

本研究尝试从模拟方法出发，结合磁学实验的验证，对多颗粒磁铁矿集合的磁行为进行系统的模拟研究，并由此探讨不同物理参数下磁铁矿的磁记录形态及其古地磁学意义。为了对模拟结果进行有效的约束和检验，首先进行了合成磁铁矿样品(平均粒径约为80 nm，呈对数正态分布，形状因子约为1.3的磁学性质测量。随后针对相关的物理参数进行了微磁学模拟(模拟颗粒数目为43个)。结果显示，模拟磁滞参数与实验结果具有很好的可比性，这表明，用微磁学方法可以对磁性矿物的磁性行为进行很好的正演研究。在此基础上，对不同的粒径大小，分布，形状因子以及空间距离(相互作用)的多颗粒磁铁矿集合进行了微磁学模拟研究，系统讨论了这些物理参数对于磁铁矿集合的磁学性质影响及其古地磁意义。另外，研究还发现在一定相互作用影响下，假单畴(PSD)颗粒的磁行为具有单畴(SD)性质，这与单颗粒的假单畴颗粒磁行为明显不同。这可能说明在一定相互作用的下，PSD颗粒可能对剩磁记录起着主导作用。